metodichka po teplosnaby
.pdfФедеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Томский государственный архитектурно-строительный университет»
О.Н. Бутина, А.Н. Хуторной
КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЮ
Учебное пособие
Томск Издательство ТГАСУ
2010
УДК 697(075)
Б93
Бутина, О.Н. Курсовое проектирование по теплоснабжению [Текст] : учеб. пособие / О.Н. Бутина, А.Н. Хуторной. – Томск : Издво Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2010. – 107 с. –
ISBN 978-5-93057-328-2.
Учебное пособие соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины «Теплоснабжение».
В пособии представлены методики расчета тепловых нагрузок и построения по ним графиков часовых расходов теплоты и годового расхода теплоты по продолжительности, построения графиков регулирования теплоты, графиков расхода сетевой воды. Представлены методики гидравлического расчета трубопроводов системы теплоснабжения и построения пьезометрических графиков тепловой сети. Приведен пример построения продольного профиля тепловой сети. Представлены методики расчета во- до-водяных подогревателей.
Учебное пособие предназначено для студентов специальности 290700 «Теплогазоснабжение и вентиляция» дневного и заочного отделений и слушателей института ПК ТГАСУ.
Печатается по решению редакционно-издательского совета Томского государственного архитектурно-строительного университета.
Рецензенты:
канд. техн. наук, доцент кафедры «Теплогазоснабжение и вентиляция» ТюмГАСУ К.Н. Илюхин;
канд. техн. наук, доцент кафедры «Теплогазоснабжение» ТомГАСУ А.В. Колесникова.
ISBN 978-5-93057-328-2 |
Томский государственный |
|
архитектурно-строительный |
|
университет, 2010 |
|
О.Н. Бутина, |
|
А.Н. Хуторной, 2010 |
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Введение………………………………………………. |
5 |
|
1. |
Цели и задачи курсового проекта………………. |
6 |
2. |
Задание к курсовому проекту…………………… |
7 |
3. |
Содержание и объем курсового проекта……….. |
8 |
4.Указания к выполнению отдельных разделов проекта……………………………………………... 10
Библиографический список………………………... |
77 |
Приложение 1. Варианты для выбора населенного |
|
пункта, генплана, этажности застройки, источника тепло- |
|
снабжения, температуры теплоносителя………………...... |
78 |
Приложение 2. Генеральный план района тепло- |
|
снабжения……………………………………………………. |
85 |
Приложение 3. Плотность жилого фонда, м2, жилой |
|
площади на 1 га района……………………………………... |
90 |
Приложение 4. Укрупненные показатели макси- |
|
мального расхода теплоты на отопление жилых зданий на |
|
1 м2 общей площади, Вт………………………………......... |
90 |
Приложение 5. Укрупненные показатели среднего |
|
расхода теплоты на горячее водоснабжение……………… |
91 |
Приложение 6. Климатические показатели насе- |
|
ленных пунктов……………………………………………… |
92 |
Приложение 7. Номограммы для построения гра- |
|
фика температур воды в обратном трубопроводе от теп- |
|
лового пункта при смешанной схеме включения подогре- |
|
вателей ГВС и отопительном графике…………………...... |
94 |
Приложение 8. Номограмма для расчета трубопро- |
|
водов тепловых сетей (kэ = 0,5 мм, = 985,4 кг/м3)………. |
96 |
Приложение 9. Расстояние между неподвижными |
|
опорами трубопроводов……………………………………. |
97 |
Приложение 10. Эквивалентные длины местных |
|
сопротивлений…………………………………………......... |
98 |
Приложение 11. Основные технические характери- |
|
стики насосов……………………………………………....... |
101 |
3
Приложение 12. Технические характеристики водоводяных подогревателей по ГОСТ 27590-2005…….......... 104 Приложение 13. Характеристики компенсаторов сальниковых и П-образных…………………………………. 105 Приложение 14. Удельные тепловые потери теп-
лопроводом………………………………………………….. 105
Приложение 15. Предельные толщины теплоизоляционных конструкций……………………………………… 106
4
ВВЕДЕНИЕ
Централизованное теплоснабжение городов и промышленных объектов от тепловых сетей является одной из важнейших жизнеобеспечивающих систем, которая влияет на самочувствие, работоспособность и здоровье людей.
Стабильная и экономичная работа системы теплоснабжения во многом определяется грамотностью принятых проектных решений, точностью расчетов, надежностью заложенных в проекте паро- и водяных подогревателей, насосных станций, арматуры и другого оборудования. При расчете этого оборудования следует иметь в виду, что оно рассчитано на строго определенные режимы работы и, соответственно, должно эксплуатироваться в оптимальных по производительности, давлению
имощности условиях.
Впроцессе работы студенту необходимо рассчитать тепловые нагрузки района города по видам теплопотребления (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение). Рационально (обеспечивая минимальные затраты металла) провести трубопроводы тепловой сети от источника теплоснабжения к центральным тепловым пунктам (ЦТП), расположенным в городе. При этом от источника до города необходимо применять надземную прокладку трубопроводов, а в городе – подземную. Также в работе необходимо: рассчитать диаметры трубопроводов тепловой сети и толщину их тепловой изоляции, выполнить подбор компенсаторов и для одного из ЦТП рассчитать и подобрать необходимое оборудование.
Для облегчения работы студента в учебном пособии представлены различные примеры расчетов и необходимая справочная информация.
5
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Курсовой проект по наружным тепловым сетям является завершающим этапом изучения дисциплины «Теплоснабжение» и важным звеном в подготовке студентов по специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция».
Основными задачами курсового проектирования являются:
1.Систематизация, закрепление и углубление знаний по дисциплине «Теплоснабжение».
2.Приобретение навыков практического применения знаний, самостоятельной проработки и решения технических вопросов проектирования.
3.Углубленное изучение конструкции оборудования систем теплоснабжения.
4.Детальное ознакомление с нормативной и справочной документацией.
5.Приобретение навыков графического выражения результатов технических решений.
В результате выполнения проекта должно быть получено технически обоснованное и экономически целесообразное решение основных вопросов теплоснабжения района. Спроектированная система теплоснабжения должна отвечать действующим нормам и техническим условиям на монтаж и эксплуатацию.
6
2.ЗАДАНИЕ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
Вкурсовом проекте требуется разработать систему теплоснабжения района города, включая теплоподготовительную установку источника теплоснабжения, тепловые сети, центральный тепловой пункт микрорайона, а также решить вопросы регулирования отпуска теплоты, подпитки, транспортировки теплоносителя и другие вопросы.
Задание к курсовому проекту включает в себя следующие исходные данные: наименование населенного пункта, вариант генерального плана, этажность застройки, номер источника теплоснабжения, температуру теплоносителя (прил. 1) и генплан района города (прил. 2).
Система теплоснабжения закрытая, зависимая. В качестве теплоносителя используется вода.
7
3. СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части.
Рекомендуется следующая структура расчетно-поясни- тельной записки:
а) титульный лист; б) задание (исходные данные и генплан); в) содержание;
г) введение (дается краткая характеристика теплопотребляющего района и формулируется цель проекта);
д) основная часть; е) литература.
Основная часть проекта состоит из следующих разделов:
1.Расчет тепловых нагрузок. Построение графиков часовых расходов теплоты и годового расхода теплоты по продолжительности.
2.Разработка принципиальной схемы системы теплоснабжения. Выбор системы центрального регулирования отпуска теплоты.
3.Построение графиков регулирования отпуска теплоты.
4.Построение часовых графиков расхода сетевой воды.
5.Определение расчетных расходов сетевой воды.
6.Гидравлический расчет трубопроводов тепловой сети.
7.Построение пьезометрического графика.
8.Подбор сетевых и подпиточных насосов.
9.Продольный профиль тепловой сети.
10.Тепловой расчет подогревателей горячего водоснабжения (ГВС) центрального теплового пункта (ЦТП).
11.Подбор компенсаторов.
12.Определение толщины тепловой изоляции на головном участке тепловой сети.
Расчетно-пояснительная записка объемом 25–30 листов выполняется на белой бумаге формата А4 в соответствии с тре-
8
бованиями источников [1, 2]. Графики, эскизы, поясняющие содержание записки, выполняются на миллиметровой бумаге.
Графическая часть должна быть представлена на двух листах формата А1 и включать в себя:
1.Генплан района с трассой тепловой сети.
2.Монтажную схему главной магистрали и ответвлений.
3.Продольный профиль главной магистрали.
4.Теплофикационную камеру тепловой сети в двух проек-
циях.
5.Чертеж подвижной и неподвижной опоры и сальникового компенсатора.
6.Аксонометрическую схему центрального теплового
пункта.
9
4. УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ОТДЕЛЬНЫХ РАЗДЕЛОВ ПРОЕКТА
4.1.Расчет тепловых нагрузок. Построение графиков часовых расходов теплоты и годового расхода теплоты по продолжительности
Определение тепловых нагрузок района города по видам теплопотребления производится исходя из величины жилой площади и числа жителей, полагая, что все общественные здания равномерно распределены по району. Суммарная площадь застраиваемого района определяется по масштабу генплана в гектарах. Жилая площадь кварталов определяется в зависимости от плотности жилого фонда (прил. 3)
Fжi Fквi fi ,
где Fжi – общая жилая площадь квартала, м2; Fквi – площадь квартала по генплану, га; fi – плотность жилого фонда, м2/га.
Число жителей в жилом микрорайоне определяется из условия, что норма жилой площади на одного человека составляет 18 м2/чел. Результаты расчета заносятся в табл. 1, по данным которой определяется нагрузка отопления, вентиляции и горячего водоснабжения для каждого квартала и района в целом 3 .
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
Площадь и число жителей района |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
№ |
Площадь |
Этаж- |
Плотность |
Жилая |
Число |
|
||
квартала |
одного |
ность |
жилого |
площадь |
жителей в |
|
||
|
квартала |
зданий |
фонда, |
квартала |
квартале |
|
||
|
Fкв , га |
|
f |
i |
, м2/га |
Fж , м2 |
Ni , чел. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
|
|
|
|
|
|
|
|
10